[發明專利]一種便于個性化定制和擴展的智能家居系統解決方案

有效

• 申請號: 201410001757.2
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103713612B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 左華亮
• 申請（專利權）人: 左華亮
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于智能家居領域，具體涉及智能家居系統的一種解決方案。?

背景技術

隨著物聯網概念及其應用技術的發展，作為物聯網在家居領域的一個應用，智能家居系統也從過去少數幾個家居家電設備所組成的簡單的直接的燈光控制功能或安防報警功能，向復雜的智能化的多設備系統的聯動監控發展。同時，現代家居生活的個性化和動態化特點，也要求智能家居系統能便捷靈活地接入或增減各種不同電氣接口和功能的家居家電設備，并根據每個用戶的自身習慣，隨時地調整、增加或定制不同的多設備的智能控制功能組合。此外，互聯網的發展和移動互聯設備的普及，以及智能小區和智慧城市概念的興起，過去單純地局限于單個家居內的內部局域網的智能家居系統，也增加了外網遠程監控的實用需求。最后，個人隱私的強化，以及基于運營商利潤和系統運行安全性等方面的考慮，也對數據通信通道尤其是外網互聯通道及產品本身的安全性和保密性提出一定的要求。?

發明內容

本發明提出了一種支持家用電器設備（監控對象）的靈活接入、支持用戶自定制智能控制功能組合（情景）、支持內網外網的一致性監控、并確保通信通道以及系統本身的安全性和保密性的智能家居方案。?

本方案基于系統架構的層次化定義，以及監控器與監控對象的模型抽象、分解和再組合技術。該方案包括以下要點：?

?????（1）智能家居系統的子系統劃分與層次化架構；

?????（2）監控器和監控對象的模型抽象：分解與映射技術；

?????（3）監控對象元的再組合和情景的實現和控制技術；

?????（4）內外網一致性訪問的用戶終端實現技巧；

?????（5）系統以及通信通道的加密和安全機制。

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?一、?智能家居系統的子系統劃分與層次化架構

?????????區別于其他的由用戶終端直接控制家用電器設備的系統架構，本發明提出了一種清晰的子系統劃分以及層次化的智能家居系統架構。

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?????????首先，智能家居系統分成用戶終端、智能家居網關、通用智能監控器、監控對象四個子系統。每個子系統之間的接口做標準化的抽象處理，確保各個子系統在軟硬件上的一定程度的獨立性。如圖1所示。其中，

?????1、用戶終端（以下簡稱“終端”）是用戶操控整個智能家居系統的接入點，一般為通用的智能手機、平板、個人電腦PC、或其他電子設備，在這些電子設備上運行這智能家居用戶終端軟件，向用戶提供操作界面，并通過標準的以太網報文協議和智能家居網關做命令及數據交互，來向網關發送操控下位機的命令或獲取來自下位機的數據；

?????2、智能家居網關（以下簡稱“網關”）是整個智能家居系統的核心，除了①實現以太網和監控器總線網之間的報文協議轉化的網關功能之外，還發揮著實現②監控對象和監控對象元向監控器和監控器總線的映射轉化、③情景的解釋執行、④監控器和監控對象的動態監控和管理等功能；

?????3、通用智能監控器（以下簡稱“監控器”）是整個智能家居系統執行中樞，負責將來自監控器總線（以下簡稱“總線”）網上的報文命令和數據，轉化成對監控器端口（及其相連接的監控對象元）的相關操作，同時，將通過監控器端口檢測到的（監控對象的）狀態或其他數據，轉化為符合總線網通信協議的報文命令或數據，發送到總線網上；

?????4、監視控制對象（以下簡稱“監控對象”），指的是那些最終受控的家電設備或輸入傳感器等，比如電視、空調、面板、觸控開關、煙霧傳感等。監控對象可分為輸入檢測對象、控制輸出對象，以及數據對象等。比如大廳里的電視機就是一個輸出控制對象，而臥室床頭的觸控開關則是一個輸入檢測對象，而提供采集視頻或圖像流的攝像頭，則可定義為一個數據對象。本方案提出了一種抽象分解及再組合的技術，來對監控對象的進行抽象建模與描述，詳情請參考下一節“監控器和監控對象的模型抽象：分解與映射技術”。

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?????????其次，智能家居的軟件架構，可分為應用層、核心層、以及網絡層，如圖2所示。其中，

?????1、應用層面向的對象是監控對象、監控對象元、或其組合（情景）。監控對象經過分解后得到的監控對象元，并對監控對象元建立標準化的處理模型，在應用層和核心層之間，定義統一的數據接口定義格式，這些接口定義格式與監控對象及其接入的總線類型或端口編號無關；